一種電感測量電路的制作方法
【技術領域】：
[0001] 本實用新型涉及一種測量電路，特別適用于電感測量時使用。
【背景技術】：
[0002] 在電路設計的場合下，科研人員對各種電路建模、仿真、計算，需要精確了解多個 感抗元件的電感量的大小，傳統的測量方法是對電感器的交流參數進行測量，利用推導出 的近似公式進行計算。基于這種測量方法設計的測量儀不僅電路結構復雜、使用元件多、生 產成本高，而且測量誤差也較大;其他高精度數字式測量儀，又大多價格昂貴，難以普及。
【發明內容】
：
[0003] 本實用新型的任務是提供一種電路組件少、快速測量的電感測量電路。
[0004] 本實用新型的任務是這樣完成的：一種電感測量電路，其特征在于:本電感測量電 路由脈沖控制電路、階躍脈沖電路、作用電壓電路、基準電壓電路、顯示電路、單片機和比較 電路構成，所述脈沖控制電路的輸出端分別與階躍脈沖電路的輸入端和單片機的輸出端相 連接，所述階躍脈沖電路的輸出端分別與作用電壓電路和單片機的輸入端相連接，所述作 用電壓電路的輸出端與比較電路的輸入端相連接，基準電壓電路的輸出端與比較電路的輸 入端相連接，所述比較電路的輸出端與單片機的輸入端相連接，所述單片機的輸出端與顯 示電路的輸入端相連接構成電感測量電路。所述脈沖控制電路由單片機上的引腳P1通過電 阻R5與光耦合器2號引腳相連接，光耦合器3號引腳和電阻R1連接，電阻R1也和C點連接，構 成了所述的脈沖控制電路。所述階躍脈沖電路上的C點和三極管Q1基極連接，三極管Q1發射 極與電源地連接，三極管Q1集電極通過二極管D1與電源VCC連接，其中二極管D1為反向偏置 狀態，二極管D1兩端與繼電器RELAY的線圈并聯，繼電器觸點K1的公共觸點連接階躍信號線 STEP，K1常閉觸點連接電源地，K1常開觸點連接電源VCC，構成了所述的階躍脈沖電路。所述 作用電壓電路上的P1為電感檢測頭，用于連接被測感性元件，階躍信號線STEP與電阻R3上 端連接，電阻R3下端與被測電感P1的上端連接，被測電感P1的下端與電源地連接。所述的基 準電壓電路在階躍信號的作用下，A點輸出一定大小的電壓，相對電源地其大小為
點還與電壓比較器U2B的5號引腳連接，可調電阻R2的上端與電 源VCC連接，可調電阻R2的下端與電阻R6的上端連接，電阻R6的下端與電源地連接，構成了 所述的基準電壓電路。
[0005] 本實用新型具有以下效果:本實用新型電測測量電路具有測量精度高、速度快，電 路結構簡單、元件少，操作簡單，測量結果自動顯示等優點。
【附圖說明】：
[0006] 圖1是脈沖控制電路1結構示意圖；圖2是電感測量電路結構示意圖；圖3是本技術 方案的結構方框圖。
【具體實施方式】：
[0007 ]本技術方案由脈沖控制電路1、階躍脈沖電路2、作用電壓電路3、基準電壓電路4、 顯示電路5、單片機6、和比較電路7構成，（如圖3所示)所述脈沖控制電路1分別與階躍脈沖 電路2的輸入端和單片機6的輸出端相連接，所述階躍脈沖電路2的輸出端分別與作用電壓 電路3和單片機6的輸入端相連接，所述作用電壓電路3的輸出端與比較電路7的輸入端相連 接，基準電壓電路4的輸出端與比較電路7的輸入端相連接，所述比較電路7的輸出端與單片 機6的輸入端相連接，所述單片機6的輸出端與顯示電路5的輸入端相連接構成電感測量電 路。
[0008] 如圖2所示是本技術方案所用的電感測量電路原理圖，其理論依據為:將被測電感 L1與電阻R3串聯，對其組成的回路進行時域分析，經過計算后推導出當電感在階躍信號作
用下，其兩端電壓隨時間的變化規律為 ：。其中E為階躍信號的幅 ；. 值，大小等于電源VCC，本實用新型中為5V。L為被測電感L1的大小，R為所述電阻R3的大小。 經過計算，當t = T時，所述電感L1兩端的電壓為U = 0.3679E。在本技術方案中U設定值為 1.8395V，即電壓比較器U2B的6號引腳電壓值由電阻R6、電阻R2和電源VCC串聯構成的基準 電壓電路4提供，適當調整電源和電阻值將其設置為1.8395V。在給定階躍信號的一瞬間，打 開單片機6的計時器開始計時，由上述U(t)表達式可知此瞬間電壓比較器U2B的5號引腳電 壓高于6號引腳電壓，故其U2B的7號引腳輸出為高電平。電壓比較器U3B的7號引腳和單片機 6相連接，隨著時間的推移，當電感L1兩端的電壓值低于設定值時，電壓比較器7號引腳翻 轉，將觸發單片機6的中斷機制，單片機6停止計時。推導出所述電感L1的計算公式為L = tX R，時間t單片機6已經精確測出，所述電阻R3為高精度已知阻值的電阻，故所述電感L1的大 小可以直接由單片機6計算得出。
[0009] 如圖1所示的脈沖控制電路1和階躍脈沖電路2,當單片機6的P1引腳置為低電平 時，光耦合器U1導通，三極管Q1的基極電壓、基極電流大幅提高，使三極管Q1導通，繼電器K1 線圈電路得點，其常開觸點閉合，即繼電器1號引腳接到電源VCC上，得到一個有效的階躍信 號，即階躍脈沖電路2產生一個階躍信號，此階躍信號產生后，同時作用于單片機6和由電阻 R3與被測電感組成的串聯回路，單片機6打開計時器，同時所述作用電壓電路3和所述基準 電壓電路4產生的電壓送入所述比較電路7進行數值比較，并將比較電路7的輸出送到單片 機6,單片機6接收到的比較結果為高電平時計時器保持計時，否則停止計時，并且將單片機 6引腳P1置為高電位，記錄計時時間為t，單片機6根據計時時間t，已知阻值的電阻R3,推導 的公式，進行計算，并且將結果通過顯示電路5顯示出來，一個測量周期完成。
[0010] 所述脈沖控制電路1如圖1所示，單片機6上的引腳P1通過電阻R5與光耦合器2號引 腳相連接，光耦合器3號引腳和電阻R1連接，電阻R1也和C點連接，構成了所述的脈沖控制電 路1，通過脈沖控制電路1，可以提高單片機6的抗干擾性能。
[0011]所述階躍脈沖電路2如圖1所示，C點和三極管Q1基極連接，三極管Q1發射極與電源 地連接，三極管Q1集電極通過二極管D1與電源VCC連接，其中二極管D1為反向偏置狀態，二 極管D1兩端與繼電器RELAY的線圈并聯，繼電器觸點K1的公共觸點連接階躍信號線STEP，K1 常閉觸點連接電源地，K1常開觸點